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制造悬挂座椅的系统和方法

申请号 CN201710443182.3 申请日 2017-06-13 公开(公告)号 CN107485208A 公开(公告)日 2017-12-19
申请人 赫尔曼米勒有限公司; 发明人 E.麦克格劳;
摘要 本 发明 涉及制造悬挂座椅的系统和方法。一种制造悬挂座椅的方法包括提供待在悬挂构件中使用的坯件。坯件具有不可见的标记。方法还包括利用激发源照亮不可见的标记。在通过激发源照亮时,不可见的标记变得可检测。方法还包括利用 传感器 感测不可见的标记。传感器被配置成在不可见的标记通过激发源照亮时检测不可见的标记。方法还包括使用不可见的标记,通过 控制器 确定坯件的特性。控制器与传感器通信并被配置成从传感器接收与不可见的标记相关的信息。方法还包括调整坯件以实现期望特性。
权利要求

1.一种制造悬挂座椅的方法,所述方法包括:
提供待在悬挂构件中使用的坯件,所述坯件具有不可见的标记;
利用激发源照亮所述不可见的标记,其中,在通过所述激发源照亮时,所述不可见的标记变得可检测;
利用传感器感测所述不可见的标记,所述传感器被配置成在所述不可见的标记通过所述激发源照亮时,检测所述不可见的标记;
使用所述不可见的标记通过控制器确定所述坯件的特性,所述控制器与所述传感器通信且被配置成从所述传感器接收与所述不可见的标记相关的信息;
通过所述控制器比较所述坯件的所述特性与期望特性;及
调整所述坯件以实现所述期望特性。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述特性包括从由以下各者组成的组中选择的至少一者:所述坯件的位置、所述坯件的张、所述坯件的纤维对准、和所述坯件的定向。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,调整所述坯件包括使用所述不可见的标记用于引导使所述坯件对准。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,调整所述坯件包括利用多个张力调整机构拉伸所述坯件。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,每个张力调整机构均包括夹持元件和致动器,所述致动器联接到所述夹持元件以使所述夹持元件运动,且还包括利用每个夹持元件抓握所述坯件的一部分。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,调整所述坯件包括通过所述致动器使所述多个张力调整机构的所述夹持元件独立地运动。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,调整所述坯件包括使用所述不可见的标记用于引导在所述坯件内形成不同张力的区。
8.根据权利要求1所述的方法,其还包括:通过基于所述不可见的标记响应于所述激发源的发光,测量所述不可见的标记的应变来通过所述控制器确定所述坯件内的张力。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述坯件具有多个不可见的标记,且其还包括通过测量在所述多个不可见的标记中的两个之间的位移来确定所述坯件内的张力。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,利用所述激发源照亮所述不可见的标记包括利用紫外光、红外光、或两者照亮所述不可见的标记。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,利用所述传感器感测所述不可见的标记包括利用摄像机感测所述不可见的标记。
12.根据权利要求1所述的方法,其还包括:在所述坯件被调整以实现所述期望特性之后,将椅子坐部或椅子靠背的承载体联接至所述坯件。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,将所述承载体联接至所述坯件包括将所述承载体模塑至所述坯件。
14.一种用于从坯件形成悬挂构件的拉伸机,所述坯件具有不可见的标记,所述拉伸机包括:
支撑框架
可运动地联接到所述支撑框架的张力调整机构,所述张力调整机构包括构造成抓握所述坯件的一部分的夹持元件和联接到所述夹持元件以使所述夹持元件运动的致动器;
激发源,其指向所述坯件并可操作以选择性地照亮所述坯件中的所述不可见的标记,其中,在通过所述激发源照亮时,所述不可见的标记变得可见;
传感器,其被配置成在所述不可见的标记通过所述激发源照亮时检测所述不可见的标记;和
控制器,其与所述传感器和所述张力调整机构操作通信,所述控制器可操作以基于从所述传感器接收的与所述不可见的标记相关的信息,确定所述坯件的特性,比较所述坯件的所述特性与期望特性,及
发送指令至所述张力调整机构以调整所述坯件,从而实现所述期望特性。
15.根据权利要求14所述的拉伸机,其中,所述特性包括从由以下各者组成的组中选择的至少一者:所述坯件的位置、所述坯件的张力、所述坯件的纤维对准、和所述坯件的定向。
16.根据权利要求14所述的拉伸机,其还包括:可运动地联接到所述支撑框架的多个张力调整机构,其中,每个张力调整机构均包括夹持元件和致动器,并且其中,所述多个张力调整机构的所述夹持元件被构造成抓握所述坯件的不同边缘。
17.根据权利要求16所述的拉伸机,其中,所述多个张力调整机构的所述夹持元件可通过所述致动器独立地运动。
18.根据权利要求14所述的拉伸机,其中,所述控制器还可操作以通过基于所述不可见的标记响应于所述激发源的发光,测量所述不可见的标记的应变来确定所述坯件内的张力。
19.根据权利要求14所述的拉伸机,其中,所述坯件包括多个不可见的标记,并且其中,所述控制器还可操作以通过测量在所述多个不可见的标记中的两个之间的位移来确定所述坯件内的张力。
20.根据权利要求14所述的拉伸机,其中,所述激发源包括紫外光、红外光、或两者。

说明书全文

制造悬挂座椅的系统和方法

[0001] 相关申请的交叉引用本申请要求2016年6月13日提交的、美国临时专利申请号62/349,477的优先权,该文献的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

[0002] 各种示例性实施例涉及座椅结构的悬挂,和制造悬挂座椅的系统和方法。

背景技术

[0003] 一些座椅结构被构造成带有在开口上紧固到框架的悬挂构件。通常,悬挂构件在开口上承受张。在用作坐部时,悬挂构件应当能够承受通过用户施加的相对大的负载。典型悬挂构件具有沿着一个方向施加的均匀张力,不管是前-至-后或者侧-至-侧。因此,当安装在座椅结构中时,悬挂构件的刚度可以趋于相对地均匀。
[0004] 座椅结构的一个示例包括办公椅或工作椅。办公椅通常被构造成允许坐部和靠背作为一个单元倾斜,或者靠背相对于坐部倾斜。发明内容
[0005] 在一个实施例中,本发明提供制造悬挂座椅的方法。方法包括提供待在悬挂构件中使用的坯件。坯件具有不可见的标记。方法还包括利用激发源照亮不可见的标记。在通过激发源照亮时,不可见的标记变得可检测。方法还包括利用传感器感测不可见的标记。传感器被配置成在不可见的标记通过激发源照亮时检测不可见的标记。方法还包括使用不可见的标记,通过控制器确定坯件的特性。控制器与传感器通信并被配置成从传感器接收与不可见的标记相关的信息。方法还包括调整坯件以实现期望特性。
[0006] 在另一实施例中,本发明提供用于从坯件形成悬挂构件的拉伸机。坯件具有不可见的标记。拉伸机包括支撑框架和可运动地联接到支撑框架的张力调整机构。张力调整机构包括构造成抓握坯件的一部分的夹持元件和联接到夹持元件以使夹持元件运动的致动器。拉伸机还包括激发源,其指向坯件并可操作以选择性地照亮坯件中的不可见的标记。在通过激发源照亮时,不可见的标记变得可见。拉伸机还包括传感器和控制器,传感器被配置成在不可见的标记通过激发源照亮时检测不可见的标记,控制器与传感器和张力调整机构操作通信(operative communication)。控制器可操作以基于从传感器接收的与不可见的标记相关的信息确定坯件的特性;比较坯件的特性与期望特性;和发送指令至张力调整机构以调整坯件,从而实现期望特性。
[0007] 在又另一实施例中,本发明提供椅子,其包括坐部、靠背和基底。在一些实施例中,坐部包括框架、具有不可见的标记的悬挂构件、和联接到悬挂构件以用于将悬挂构件连接至框架的承载体。在其他实施例中,靠背包括框架、具有不可见的标记的悬挂构件、和联接到悬挂构件以用于将悬挂构件连接至框架的承载体。
[0008] 通过考虑详细描述和附图,本发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明

[0009] 图1是包括坐部和靠背的椅子的透视图,坐部和靠背各自具有悬挂构件。
[0010] 图2是示例性悬挂构件的部分视图。
[0011] 图3是带有解剖区(anatomical zone)的靠背的示意图。
[0012] 图4是带有不同刚度区的靠背的前视示意图。
[0013] 图5是带有不同刚度区的坐部的俯视示意图。
[0014] 图6是根据一个实施例的带有不同区和不可见的标记的用于悬挂构件的坯件的示意图。
[0015] 图7是根据另一实施例的带有不同区和不可见的标记的用于悬挂构件的坯件的示意图。
[0016] 图8是用于制造带有悬挂构件的椅子部件的拉伸机的透视图。
[0017] 图9是图8的拉伸机的前视图。
[0018] 图10是图8的拉伸机的多个张力调整机构的详细视图。
[0019] 图11是图8的拉伸机的多个张力调整机构的另一详细视图。
[0020] 图12是张力调整机器的控制器的图解视图。
[0021] 图13是流程图,其描述了使用拉伸机对准悬挂材料的坯件的方法。
[0022] 图14是另一流程图,其描述了使用拉伸机对准悬挂材料的坯件的方法。

具体实施方式

[0023] 在详细地解释本发明的任何实施例之前,应当理解,本发明不使其应用受限于在以下描述中陈述或在以下附图中图示的构造的细节和部件的布置。本发明能够有其他实施例,且能够以各种方式实践或执行。而且,应当理解,在本文中使用的措辞和术语是出于描述的目的且不应当视为是限制性的。
[0024] 应指出的是,可以利用多个基于硬件软件的装置、以及多个不同结构性部件来实施本发明。此外,应当理解,本发明的实施例可包括硬件、软件和电子部件或模,其出于讨论的目的,可能被图示和描述为如同部件的大部分在硬件中单独地实施那样。然而,本领域普通技术人员且基于该详细描述的阅读将认识到,在至少一个实施例中,本发明的基于电子的方面可以在可通过一个或多个处理器执行的软件(例如,储存在非暂态计算机可读介质上)中实施。因此,应当注意,可以利用多个基于硬件和软件的装置、以及多个不同结构性部件来实施本发明。例如,在说明书中描述的“控制器”和“控制单元”能够包括一个或多个处理器、包括非暂态计算机可读介质的一个或多个存储器模块、一个或多个输入/输出接口、和连接部件的各种连接(例如,系统总线)。此外,并且如在随后的段落中描述的,在附图中示出的具体构造旨在例示本发明的实施例,且其他替代构造是可能的。
[0025] 各种示例性实施例与座椅结构和制造座椅结构的方法相关。座椅结构可包括用于支撑用户的身体的任何结构,例如但不限于,工作椅、无扶手椅、沙发、飞机座椅、车辆座椅、自行车座、船座椅、床、牙医和医疗座椅和床、礼堂和学校座椅等。应当理解,本文中公开的各种方法和装置可以应用到除坐部和/或靠背之外的座椅结构,包括例如且不限于扶手、头靠和其他人体工学定位特征。尽管所示实施例结合办公椅示出,但是其他实施例能够包括不同构造。
[0026] 图1示出座椅结构的示例性实施例,其被构造为包括坐部2、靠背4、和基底6的椅子。基底6包括倾斜控制壳体8、联接到且支撑倾斜控制壳体8的支撑柱10、和联接到且支撑支撑柱10的基底结构12。成对扶手11也连接到椅子。
[0027] 坐部2包括框架14、悬挂构件16和承载体18。承载体18保持悬挂构件16并连接至框架14。在所示出的示例性实施例中,框架14被形成为限定开口的环部,其具有前部、背部和成对侧部。框架14还可由侧部构件、顶部构件和底部构件形成。根据美学、人体工学、空间、或其他考虑,能够使用不同大小、形状和构造的框架14。框架14可以整体地被形成为单一的均匀单元,或者由分离的部件形成。
[0028] 靠背4包括框架20、悬挂构件22、和承载体24。承载体24保持悬挂构件22并连接至框架20。在所示出的示例性实施例中,框架20被形成为限定开口的环部,其具有前部、背部和成对侧部。框架20还可由侧部构件、顶部构件和底部构件形成。根据美学、人体工学、空间、或其他考虑,能够使用不同大小、形状和构造的框架20。框架20可以整体地被形成为单一的均匀单元,或者由分离的部件形成。
[0029] 能够使用各种方法来连接悬挂构件16、22,包括粘结和粘合剂或机械固件,诸如u形钉、或模塑。在承载体18、24与框架14、20接合时,悬挂构件16、22跨越坐部和靠背开口。应当理解,悬挂构件16、22可以以其他适合的方式附接至框架14、20,诸如通过在没有承载体18、24的情况下将悬挂构件16、22直接地附接至框架14、20,包括通过模塑、粘结、机械紧固件、其他已知装置、及其组合。
[0030] 悬挂构件16、22可以由机织或针织材料制成,包括各种弹性材料或纺织品、或各种模塑聚合材料。坐部2和靠背4可以利用与悬挂构件16、22相同类型的材料或不同的材料。在各种示例性实施例中,如在图2中所示,悬挂构件16、22能够包括与多个复丝股28交织的多个单丝26。单丝26能够是主负载承载构件且沿坐部2和靠背4的弯曲方向侧向延伸,同时复丝股28沿纬纱方向纵向延伸。额外地,如果必要的话,单丝26和/或复丝28可以组合以沿侧向和纵向方向两者延伸。
[0031] 在一些实施例中,坯件64(图6和图7)用于形成悬挂构件16、22。坯件64能够由能够被拉伸或模塑成座椅表面的任何材料组成。在所示的实施例中,坯件64是一件纺织品,其被拉伸并放置在承载体18、24中以形成悬挂构件16、22。在其他实施例中,坯件64由其他类型的膜组成,不仅仅是机织或针织的纺织品。在被放置在承载体18、24中之前,坯件64被张紧至期望的刚度并根据期望位置和定向对准。例如,在一些实施例中,在关于承载体18、24的某一位置处,可能期望颜色或图案。因此,坯件64应当根据图案的期望位置沿适当的方向定向并在承载体18、24内对准。类似地,在一些实施例中,可能期望在悬挂构件16、22的特定区域中具有一定张力。为了实现这一点,坯件64的一部分可以被张紧到更大的(或更小的)量。该部分可以然后根据期望的地点被对准在承载体18、24内。
[0032] 如将在下文中更详细地描述的,拉伸机100(图8)能够用于根据期望的张力拉伸坯件64并将坯件64对准在悬挂构件16、22内。因此,拉伸机100能够用于帮助实现悬挂构件16、22的期望特性。尤其,拉伸机100能够用于实现诸如坯件64的定向、坯件64在承载体18、24内的位置、和坯件64的张力等特性。
[0033] 如在图3-5中所示,在一些实施例中,悬挂构件16、22能够包括不同区(总体上称为60),其各自具有不同特性。悬挂构件16、22的区60能够在承载体18、24内对准,以便实现指定目的。例如,在一个实施例中,区60被指定为具有不同平的刚度,以为用户增加座椅结构的舒适和/或支撑。区60能够然后在承载体18、24内对准,以便具有更大刚度的区60被定位在其处期望更多支撑的地点中,并且具有更大柔性的区60被定位在其处期望更舒适的地点中。在另一实施例中,区60能够具有不同图案或颜色。在该情况下,区60能够被布置在承载体18、24内,以形成有一定美感的外观。
[0034] 图3-5示出被分成不同区60的悬挂构件16、22,其中,每个区60均具有不同的特性组。区60能够具有不同大小和形状。例如,尽管在图3-5中示出的区60通常有大的几何形状,但是区60可以是其他形状或相对大小。
[0035] 在图3中所示的实施例中,区60对应于用户背部的不同解剖区。相应地,在每个区60中期望不同张力和刚度,以向用户背部的对应解剖区提供舒适和支撑。此外,为了实现悬挂构件22的期望特性,区60被定位在承载体18、24内,以与每个区被指定用以支撑的对应解剖结构对准。
[0036] 在所示实施例中,区60包括中央区30A-D、上侧区32A、32B、中间侧区34A、34B、下侧区36A、36B、和肩窝区38A、38B。能够通过调整每个区60中的刚度来控制这些区30、32、34的支撑。例如,中央区30A-D具备第一刚度或刚度范围,中间侧区34A、34B具备第二刚度或刚度范围,并且上侧区32A、32B和下侧区36A、36B具备第三刚度或刚度范围。在示例性实施例中,第一刚度或范围能够被配置成提供支撑,第二刚度或范围能够被配置成提供稳定性,且第三刚度或范围能够被配置成释放压力或应力。在示例性实施例中,这能够意味着第二刚度或范围小于第一刚度或范围,且第三刚度或范围小于第二刚度或范围。在其他示例性实施例中,中央区30A-D的刚度能够改变或可变,例如从顶部区30A至底部区30D增大,其中,每个区30A-D均具有比第二刚度或范围大的刚度。
[0037] 参考图4,一些区60能够被指定具有多于一个特性。图4示出靠背4,其具有顶侧区42A、42B、上侧区44A、44B、中间侧区46A、46B、和下侧区48A、48B,其中,每个区42、44和46均具有不同刚度或刚度范围。在示例性实施例中,中间侧区46A、46B具有大于上侧区44A、44B和下侧区48A、48B的刚度或范围。此外,下部区48具有第一颜色,中间区46具有第二颜色,并且中央区40具有第一图案。区60在悬挂构件22内对准,以实现人体工学目的和美学目的两者。例如,区60可以被对准,以便带有更大刚度的区60被定位在其处需要更多支撑的地点中。区60还可被对准,以便中央区40的图案被定位在悬挂构件22的中间中且上下直的定向。
类似地,区60可以被对准,以便第一和第二颜色在悬挂构件22的底部和顶部之间的大致1/3的地点处合并。
[0038] 图5示出悬挂构件16的另一实施例,其中,区60各自被指定为具有不同织物。更确切地说,图5示出坐部2,其具有前部区50、中间区52和后部区54。在示例性实施例中,前部区50具有带有第一颜色和纹理的第一材料,中间区52具有带有第二颜色和纹理的第二材料,并且后部区54具有带有第三颜色和纹理的第三材料。在一些实施例中,第一、第二和第三材料属于同一类型的材料,但是各自有不同颜色。额外地,在一些实施例中,区50、52和54不是分离且不同的区60。而是,区50、52、54能够是可变的,以便一个区60过渡到另一区内。例如,前部区50可以从深蓝色变化至中等蓝色,中间区52可以是中等蓝色,且后部区54可以从中等蓝色变化至淡蓝色。相应地,区50、52、54将融合在一起,而不是分离且不同的。
[0039] 在一些实施例中,悬挂构件16、22的期望特性通过使用拉伸机100机械地操纵坯件64实现。拉伸机100能够在每个区60中对坯件64拉伸不同量以形成不同张力。拉伸机100还能沿不同方向旋转、牵拉、或推动坯件以使区60、颜色或图案对准在承载体18、24内的期望位置中。拉伸机100的操作被称为拉伸过程。
[0040] 此外,在一些实施例中,在拉伸过程期间能够使用不可见的标记72(图6-7)以帮助实现期望特性。如在本文中使用的,“不可见的”意思是,在正常的条件或使用(例如,光等)下,标记对人类裸眼不可见。更确切地说,不可见的标记72在可见光谱(即,大致在380和780纳米之间的电磁波长)中不能为人类的眼睛感知。然而,在通过激发源76激发时(图8),不可见的标记72变得对人类眼睛、或者对专的传感器80、或两者可见。激发源76的示例包括紫外光(UV光)、红外光(IR光)、微波磁场。不可见的标记72能够直接地机织到坯件64中。坯件64可包括不可见的标记72,其在UV光、IR光或两者下变得可见。具有发光性质的单丝纤维可以机织到坯件64中以形成不可见的标记72。替代地,涂覆层能够被施用到坯件64内的某些丝,以形成不可见的标记72。
[0041] 不可见的标记72能够以各种方式使用以帮助实现坯件64的期望特性,包括但不限于,坯件64的定向、坯件64在承载体18、24内的位置、坯件64的张力、和区60的形成和布置。例如,不可见的标记72能够用于测量坯件64的张力。此外,不可见的标记72可用作指示器,以识别坯件64的定向、图案在坯件64内的地点、或在何处坯件64的张力应当从一个张力改变至另一个。此外,不可见的标记72能够根据在坯件64上的期望布置帮助形成、识别和对准区60。
[0042] 图6和图7提供坯件64的实例,其带有不可见的标记72以帮助示出其中不可见的标记72能够用于实现期望特性的一些方式。在一个实施例中,不可见的标记72能够用于在拉伸过程期间测量坯件64的张力,以便能够在悬挂构件16、22的每个区60中实现期望的刚度。能够以各种方式完成这一点。在一个实施例中,不可见的标记能够用于直接地测量坯件64的张力。例如,一些不可见的标记72A可以具有其中不可见的标记72A的发光随应变成比例地改变的性质。当在这种情况下,不可见的标记72A能够用于直接地测量应变,且因此测量坯件64的刚度。在该实施例中,不可见的标记72A平行于力的方向定向。例如,在一个实施例中,沿着由图6中的箭头84指示的第一方向拉伸坯件64。在不可见的标记72A还沿第一方向
84(即,平行于坯件64被拉伸的方向)延伸并定位在坯件64的被拉伸的区域88内时,不可见的标记72A将发生应变。由于不可见的标记72A发生应变,所以不可见的标记72A的发光的强度与应变量成比例地改变。因此,坯件64的张力能够通过测量不可见的标记72A的发光的改变来测量。传感器80(图8)可以被用于测量不可见的标记72A的发光的改变。
[0043] 在其他实施例中,不可见的标记72能够用于基于不可见的标记72的位移而不是发光的改变来测量坯件64的张力。在该实施例中,不可见的标记72B垂直于力定向。例如,如果沿第一方向84拉伸坯件64,则沿着通过箭头92指示的第二方向(例如,坯件64被拉伸的垂直方向)延伸的不可见的标记72B能够用于测量坯件64的张力。由于坯件64被拉伸,所以延伸通过坯件64的被拉伸的区域88的不可见的标记72B的部分可以发生位移。能够通过测量不可见的标记72B的相关部分的位移来测量坯件64的张力。通过测量两个不可见的标记72B之间的距离的改变来测量位移。
[0044] 此外,不可见的标记72能够用作指示器以帮助定向和对准坯件64,或者识别坯件的元件,包括织物图案或区60的地点。继续参考图6和图7,不可见的标记72能够放置在坯件64上的特定位置处,以识别坯件64的元件。一旦被识别,不可见的标记72就能够然后被用作引导,以用于使坯件64运动到期望位置中和用于识别区60的边界。例如,在一个实施例中,不可见的标记72能够用于通过识别坯件64的顶部在拉伸机100内定向坯件64。在另一实施例中,不可见的标记72能够沿着区60的边界放置,以识别每个区60的地点。不可见的标记72能够用作引导以重新定位坯件64,以便区60根据期望的布置被对准。额外地,不可见的标记
72能够用于指示其中存在张力的期望改变的两个区60的交叉。因此,不可见的标记72能够帮助识别坯件64的哪一个区域需要张紧更多或更少。在图6和图7中示出的实施例中,不可见的标记72沿着坯件64的顶部和中央定位。不可见的标记72还被放置在两个或更多区60的交叉处,以确定在其中存在张力和刚度的期望改变的区60之间的过渡线。
[0045] 图8-12示出拉伸机100,其用于在坐部2或靠背4的制造期间保持和操纵悬挂构件16、22。拉伸机100能够拉伸或张紧坯件64,以在承载体18、24内适当地对准悬挂构件16、22。
机械操纵可以被应用到坯件64,包括本文中所述的工程纺织品中的任一者。在一个实施例中,拉伸机100包括支撑框架110,其支撑多个张力调整机构118A-D和织机104。织机104包括第一织机构件106和与第一织机构件106相对定位的第二织机构件(未示出)。织机104被构造成一旦坯件64被拉伸,就将坯件64接收在第一和第二织机构件106之间。织机104限定环绕最终将装配到承载体18、24中的一个中的坯件64的区域的周界。张力调整机构118A-D围绕织机104的周界的外侧定位,用于张紧坯件64。尽管拉伸机100在本文中描述为包括织机
104,但是在其他实施例中,拉伸机100不包括织机。
[0046] 在所示实施例中,拉伸机100包括第一张力调整机构118A和第二张力调整机构118B。第一张力调整机构118A联接到支撑框架110,用于沿着第一方向拉伸坯件64。第二张力调整机构118B联接到支撑框架110,用于沿着垂直于第一方向的第二方向拉伸坯件64。在所示实施例中,拉伸机100还包括第三张力调整机构118C和第四张力调整机构118D。第三张力调整机构118C被构造成沿着平行于第一方向的第三方向拉伸坯件64,但与第一张力调整机构118A相对。第四张力调整机构118D被构造成沿着平行于第二方向的第四方向拉伸坯件
64,但与第二张力调整机构118B相对。在其他实施例中,能够从拉伸机100排除第二、第三或第四张力调整机构118B-D。
[0047] 每个张力调整机构118A-D均包括一个或多个夹持元件122和至少一个致动器126。夹持元件122被构造成抓握坯件64的最接近坯件64的边缘的一部分。致动器126被构造成使夹持元件122运动以拉伸坯件64。在所示实施例中,沿着拉伸机100的侧部的张力调整机构
118A、118C各自包括三个夹持元件122和三个致动器126。在拉伸机100的顶部和底部上的张力调整机构118B、118D各自包括三个夹持元件122和一个致动器126。在其他实施例中,每个张力调整机构118A-D均可包括更少或更多的夹持元件。
[0048] 如在图10和图11中所示,每个夹持元件122均包括夹持头130,其能够抓握坯件64的一部分。夹持头130可在夹持位置和释放位置之间运动。在处于夹持位置时夹持头130抓握坯件64的一部分,并且在处于释放位置时释放坯件64。在所示实施例中,夹持头130通过能够夹持在一起以抓握坯件64的两个板134形成。在其他实施例中,夹持头130能够是能够抓握坯件64的其他形状或机构。杠杆138控制夹持头130在夹持位置和释放位置之间的运动。每个夹持元件122的杠杆138均能够手动地或电子地控制。
[0049] 夹持元件122连接到支撑框架110并可相对于支撑框架110运动。更确切地说,夹持元件122能够沿着线性路径在朝向和远离织机104的中心的方向上运动。每个夹持元件122运动更远离织机104的中心,那么施加到通过该夹持元件122抓握的坯件64的部分的张力就越大。每个夹持元件122均可相对于其他夹持元件122独立地运动。因此,一些夹持元件122能够从织机104的中心径向朝外运动更大的距离,以改变在坯件64的不同区域之间的张力。
[0050] 每个夹持元件122均可沿着对应轨道142滑动。每个夹持元件122均包括滑架146,其支撑夹持头130和杠杆138。滑架146可滑动地连接到轨道142,使得夹持元件122能够在线性方向上沿着轨道142运动。通过多个致动器126来控制夹持元件122的运动。在一些实施例中,夹持元件122通过对应致动器126单独运动,其中,每个致动器126均被控制以使相应夹持元件122运动。在其他实施例中,张力调整机构118A-D中的至少一个可包括单个致动器126,其独立地控制多于一个的夹持元件122。例如,如在图8中所示,在拉伸机100的侧部上的张力调整机构118A、118C各自包括用于每个夹持元件122的单独的致动器126,同时在拉伸机100的顶部和底部上的张力调整机构118B、118D包括控制多个夹持元件122的一个致动器126。夹持元件122通过紧固到滑架146的杆150连接到致动器126。致动器126可以例如是气动(例如,通过空气驱动)或者机电的(例如,伺服达驱动的主轴)。
[0051] 此外,在其他实施例中,致动器126能够使多个张力调整机构118A-D和坯件64一起作为成为一体的团体相对于织机104运动。致动器126能够使张力调整机构118A-D和坯件64上下及从左至右运动,以便根据需要将坯件64的特定部分定位在织机104的周界内。在一些实施例中,致动器126还能旋转坯件64,以在织机104的周界内对准坯件64。不可见的标记72能够用于帮助相对于织机104对准坯件64。
[0052] 返回参考图8和图9,拉伸机100包括激发源76,其定向成引导光束朝向坯件64以显示不可见的标记72。所示源76包括UV光和IR光。在其他实施例中,激发源76的数量和类型能够变化。激发源76能够在任何位置处固定到拉伸机100的支撑框架110,其中光束能够被引导朝向坯件64。在一些实施例中,激发源76不固定到拉伸机100,而是,可以是不同且分离的元件。类似地,激发源76可以可移除地联接到拉伸机100。
[0053] 拉伸机100还包括传感器80,其被定向成在通过激发源76激发不可见的标记72时感测不可见的标记72。类似于激发源76,传感器80可以被固定(可移除地或永久地)至支撑框架110,或者可以是不同且分离的元件。传感器80能够感测通过不可见的标记72在处于激发状态时发出的冷光。还应当理解,在一些实施例中,不可见的标记72的发光对人类眼睛可见,但是在其他实施例中,需要传感器80。在所示实施例中,传感器80是摄像机,其能够检测通过UV光和IR光诱发的发光。在其他实施例中,可以使用其他类型的传感器80。应当理解,在一些实施例中,传感器80能够感测除了坯件64的发光之外的其他特性。
[0054] 控制器200与(多个)激发源76、传感器80、致动器126、和夹持元件122的杠杆138通信以控制拉伸机100的操作。如在图12中所示,控制器200能够包括电子处理器210、非暂态计算机可读介质214、输入/输出接口218、和图形用户界面222。电子处理器210、计算机可读介质214、输入/输出接口218、和图形用户界面222由一个或多个通信线或总线226连接并通信。应当理解,在其他结构中,控制器200包括额外的、更少的、或不同的部件。控制器200能够经由无线通信(诸如蓝牙)与致动器126、杠杆138、激发源76和传感器80通信。在其他实施例中,控制器200硬连线至这些部件。应当理解,在一些实施例中,激发源76不与控制器200通信,而是通过操作员手动控制。
[0055] 控制器200发送控制信号至致动器126以使夹持元件122运动。控制信号能够包括对应于每个夹持元件122的独特的指令,以便使每个夹持元件122独立地运动。由于每个夹持元件122的独立运动能力,坯件64可以通过每个夹持元件122拉伸不同量,由此在坯件64的不同区60中引起不同量的张力。控制器200还能发送控制信号至对准致动器126,以使坯件64运动至织机104内的不同位置。
[0056] 图13示出制造带有具有不可见的标记72的悬挂构件16、22的悬挂座椅的方法300。方法300包括将具有不可见的标记72的悬挂材料的坯件64放置到拉伸机中(步骤310)。在所示实施例中,带有不可见的标记72的坯件64被定位在第二织机构件上方。夹持元件122被夹持到坯件64上并接合坯件64。杠杆138用于使夹持元件122运动至夹持位置,以将坯件64保持在适当位置。一旦坯件64被定位在拉伸机100中,控制器200就发送指令至激发源76以照亮坯件64,以便不可见的标记72变得对传感器80可见(步骤320)。
[0057] 控制器200能够在拉伸过程期间监测坯件64的特性,以帮助确保坯件64适当地定位和适当地拉伸(步骤330、340和350)。特性能够通过不可见的标记72和传感器80传达至控制器200。在所示实施例中,控制器200发送指令至传感器80,以检测能够通过不可见的标记72传达的坯件64的特性(步骤330)。例如,不可见的标记72可以帮助识别坯件64的定向、位置、或张力。不可见的标记72还可帮助识别具有特定特性的区60的地点。
[0058] 控制器200然后比较所检测的特性与期望特性(步骤340)。如果所检测的特性不满足期望特性的性质,则控制器200调整坯件64直到所检测的特性满足期望特性为止(步骤350)。例如,控制器200发送指令至张力调整机构118A-D以拉伸/移动坯件64。控制器200使用不可见的标记72用于引导以对准和拉伸坯件64。在一些实施例中,控制器200重复检测特性和比较其与期望特性的过程,直到所检测的特性满足期望特性为止(步骤330、340和
350)。
[0059] 如上面所描述的,不可见的标记72能够以若干不同的方式识别坯件的特性,且能够引导控制器200以帮助以若干不同的方式实现期望特性。以下是执行方法300的步骤330、340和350的示例性方式。换言之,以下是控制器200可以如何使用不可见的标记72来识别坯件64的特性(步骤330)和调整坯件64以实现期望特性(步骤350)的实施例。
[0060] 在一个实施例中,不可见的标记72能够用于帮助定向和定位坯件64。控制器200与传感器80通信以识别不可见的标记72和确保坯件64正确地定向并在织机104的周界内居中。例如,在图6中所示的实施例中,坯件64包括沿着坯件64的边缘的两个平行的不可见的标记72C以识别顶部。控制器200能够与传感器80通信以定位该两个平行的不可见的标记72C(步骤330)。控制器200能够然后确定坯件64是否根据期望被定向成两个不可见的标记
72C在顶部处(步骤340)。在控制器200确定不可见的标记72C不沿着顶部定向时,控制器200能够执行指令以使用不可见的标记72C作为引导来调整坯件64(步骤350)。
[0061] 类似地,在另一实施例中,控制器200能够使用不可见的标记72以在织机104的周界内对准并使坯件64居中。例如,在图6中所示的实施例中,坯件64包括延伸通过坯件64的中心的不可见的标记72D。控制器200能够与传感器80通信,以将不可见的标记72D定位成最接近坯件64的中心(步骤330)。然后控制器200能够确定不可见的标记72D是否根据期望在织机104的周界内居中(步骤340)。在控制器200确定不可见的标记72D不在织机104内居中时,控制器200能够执行指令到致动器126,以调整坯件64以便使坯件64居中(步骤350)。
[0062] 一旦坯件64处于期望位置,控制器200就能够发送控制信号至致动器126,以使夹持元件122径向朝外运动以拉伸坯件64。如先前讨论的,控制器200能够独立地控制致动器126以将夹持元件122运动至不同量,从而实现每个区60的期望张力、刚度和/或位置。控制器200能够使用不可见的标记72来帮助在每个区60中实现期望的张力。具体地,根据以下实施例,控制器200能够执行方法300的步骤330、340和350。
[0063] 在一个实施例中,控制器200与传感器80通信,以基于不可见的标记72的应变监测坯件64的张力。在不可见的标记72具有其中发光的强度与在不可见的标记中引起的应变量成比例地改变的性质时,控制器200能够监测发光的改变来确定坯件64上的张力。更确切地说,控制器20能够与传感器80通信,以确定不可见的标记72的发光的改变(步骤330)。控制器200能够基于发光的改变计算坯件64的张力。然后控制器200能够比较计算出来的张力与期望的张力(步骤340)。在计算出来的张力不在期望的张力范围内时,控制器200能够执行指令以调整坯件64(步骤350)。更确切地说,控制器200能够发送指令至致动器126以使夹持元件122沿适当的方向运动,以增大或减小坯件64上的张力(步骤350)。换言之,在不可见的标记72的发光不指示足够的应变被施加在不可见的标记72上以实现期望的刚度时,控制器200能够发送控制信号至致动器126中的一个或多个以调整坯件64(步骤350)。控制器200能够继续监测不可见的标记72的发光和控制致动器126以调整坯件64直到坯件64达到期望的张力为止。
[0064] 在另一实施例中,控制器200监测不可见的标记72的位移以实现区60的期望张力。在两个不可见的标记72在坯件64上邻近彼此定位时(参见图6和图7),在坯件64通过张力调整机构118A-D被拉伸时,控制器200能够监测在两个不可见的标记72之间的距离的改变。控制器200能够基于不可见的标记72的位移计算坯件64的张力。
[0065] 更确切地说,控制器200能够与传感器76通信,以识别在两个不可见的标记72之间的距离的改变(步骤330)。然后控制器200能够比较感测的距离改变与期望的距离改变(步骤340)。在控制器200确定所感测的距离改变不满足期望的距离改变时,控制器200能够执行指令至致动器126以调整在不可见的标记72之间的距离,且因此,调整坯件64的张力(步骤350)。例如,如果10%应变是期望的状态,则控制器200执行指令以拉伸坯件64直到不可见的标记72处于比开始距离大10%的距离处为止。换言之,如果在不可见的标记72之间的距离是200 mm,则控制器200发送控制信号至致动器126以拉伸坯件64直到在不可见的标记72之间的距离是220 mm为止。在其他实施例中,控制器200基于距离改变计算坯件64的张力,且比较计算出来的张力与期望的张力(步骤340)。在所计算出来的张力不在期望张力的范围内时,控制器200能够发送控制信号至致动器126以调整坯件64的张力(步骤350)。
[0066] 在又另一实施例中,控制器200能够使用不可见的标记72作为指示器以识别区60的特性,从而确保区60根据期望的布置定位和张紧。例如,不可见的标记72能够沿着区60的边界放置,以便控制器200能够使用传感器80识别区60的位置(步骤330)。然后控制器200能够比较区60的地点与区60的期望布置(步骤340)。在一些实施例中,除了该区60的位置外,不可见的标记72还能指示特定区的额外特性。例如,在一个实施例中,多个不可见的标记72位于每个区60中以形成刻度线(tick mark)。刻度线的数量能够指示额外特性,诸如该区60的期望张力。在该情况下,控制器200能够比较区60的感测的特性(即,位置或张力)中的任一者与期望特性(即,期望位置或张力)(步骤340)。例如,控制器200能够确定感测的区边界是否与适当的张力调整机构118A-D对准。在感测的区边界不与适当的张力调整机构118A-D对准时,控制器200能够调整坯件64(步骤350)。一旦区60被对准,控制器200就还能执行指令至致动器126以调整每个区600的张力,直到实现期望的张力为止(步骤350)。在该实施例中,不可见的标记72帮助控制器200确保在适当的地点处使张力改变,且实现每个区60的期望张力。
[0067] 应当理解,本文中所述的各种实施例的方面能够组合以形成其他实施例。例如,一些实施例可以使用不可见的标记72来测量应变以及识别区60的边界并对准坯件64。
[0068] 图14示出制造带有具有不可见的标记72的悬挂构件16、22的悬挂座椅的另一方法400。首先,方法400包括提供织物坯件64,其包括不可见的标记(步骤410)。不可见的标记72能够以本文中所述的方式中的任一中定位在坯件64内,以帮助识别坯件64的特性。例如,不可见的标记72能够定位在坯件64的地点中,使得其能够用于识别坯件64或坯件64内的区60的定向。类似地,不可见的标记72能够以上文中所描述的方式定位在坯件64上,以帮助测量坯件64的张力。一旦坯件64被准备好带有不可见的标记72,坯件64就能够被放置在拉伸机
100中(步骤420)。
[0069] 控制器200能够发送信号至激发源76以照亮不可见的标记72,以便其能够通过人类眼睛或传感器80看见(步骤430)。一旦不可见的标记72已经被照亮,控制器200就能够利用不可见的标记72评估坯件64的各种特性并做出调整以实现期望特性。坯件64能够根据本文中所述的方法中的任一者被评估和调整。例如,在一个实施例中,控制器200能够利用不可见的标记72来评估和调整坯件64在拉伸机100内的定向,以便坯件64能够根据期望的定向被插入到承载体18、24中(步骤440)。控制器200还能使用不可见的标记72来评估和调整坯件64的对准(步骤450)。例如,控制器200能够监测不可见的标记72以确保不可见的标记72是直的,从而指示周围的线(thread)也是直的。类似地,控制器200能够使用不可见的标记72来评估和调整坯件64的位置,以便特定颜色、图案、或区被定位在承载体18、22内的期望位置中(步骤460)。此外,控制器200能够使用不可见的标记来测量坯件64的张力以及使张力区60对准在承载体18、24内的正确位置中(步骤470)。坯件64的这些特性不必然根据特定顺序被评估和调整。额外地,在一些实施例中,控制器200同时监测和调整坯件64的多个特性。
[0070] 由于每个夹持元件122的独立运动能力,在任一实施例中,坯件64均可以通过每个夹持元件122被拉伸不同量,由此在悬挂构件的坯件64的不同区60中引起不同量的张力,并由此使坯件64的刚度在每个区60中相对于其他区60相同、更大、或更小。在实现每个夹持元件122的最终拉伸时,第一织机构件106被紧固到第二织机构件,由此在织机构件之间将坯件64夹持在期望的拉伸状态中。然后可以释放夹持元件122,其中,织机104将坯件64保持在不同地拉伸构造中。然后织机104和拉伸坯件64可以定位在模塑工具186中,使得承载体构件18、24可以被模塑至坯件64。在模塑承载体构件18、24之后,可以从织机104释放坯件64,且从承载体构件18、24的外侧修整任何多余的边缘材料。悬挂构件16、22然后准备好用于安装在座椅结构框架14、20上。
[0071] 虽然已经参考某些优选实施例详细描述了本发明,但是如所描述的,在本发明的一个或多个独立的方面的范围和精神内存在变型和修改。在本文中讨论的使刚度或刚度水平变化的方法中的任一者能够合并到在本文中讨论的其他实施例中的任一者中。在所附权利要求中陈述本发明的各种特征和优势。
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